第三章 孔、轴公差与配合ppt课件.ppt
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1、第三章 孔、轴公差与配合,目的要求 了解孔轴公差与配合的基本术语及定义,掌握标准公差与基本偏差的确定方法,学会尺寸公差的标注与配合的选择。 重点 1、有关孔轴的广义定义; 2、基本偏差和标准公差的定义和选择; 3、孔轴公差带图的画法; 4、常用孔轴配合的选择及标注;难点 1、基本偏差和标准公差的定义和选择; 2、常用孔轴配合的选择及标注;,一、有关孔和轴的定义 1、孔:(宏观的、广义的孔)具有单一尺寸的内表面; 2、轴: (宏观的、广义的孔)具有单一尺寸的外表面; 当尺寸加工时越来越大,我们认为是孔;尺寸加工时越 来越小,我们认为是轴。二、有关尺寸的术语及定义 1、尺寸:包括线性尺寸和角度尺寸
2、,第一节 基本术语和定义,设计图样上的尺寸标注 1000.14mm 2、基本尺寸(D) 100 3、极限尺寸:允许尺寸变化的两各界限值。 最大极限尺寸:Dmax dmax 最小极限尺寸:Dmin dmin,4、实际尺寸:在零件上实际测量的尺寸。 举例: 一批轴尺寸为 1000.14mm ,若某一轴实际尺寸为 99.92mm,判断其合格性。,5、实体状态和实体尺寸 最大实体状态:合格零件占有材料最多时的状态 最大实体尺寸:Dmin dmax 最小实体状态:合格零件占有材料最小时的状态 最小实体尺寸:Dmax dmin三 、尺寸偏差、公差 1、 尺寸偏差 : 某一尺寸基本尺寸所得的代数差; 偏差必
3、须带符号,正号也不能省略。,2、 实际偏差:实际尺寸基本尺寸=实际偏差3、极限偏差 极限尺寸基本尺寸=极限偏差 上偏差:ES=Dmax-D es=dmax-D 下偏差:EI=Dmin-D ei=dmin-D 实际偏差在极限偏差范围内即为合格 极限偏差在图样上的标注: 1000.14mm 50 25 说明:偏差可为正、负、零。,4、尺寸公差: Th Ts 定义:允许尺寸的变动量 1000.14mm ,变动量为0.28 计算: Th=Dmax-Dmin=ES-EI Ts=dmax-dmin=es-ei 说明:公差值为正值 公差大小反映零件加工的难易程度, 尺寸的精确程度。 5、尺寸的公差带图 为清
4、晰表达一批轴和孔的公差与配合,引入公差带图。不画孔、轴的结构,只画放大了的孔、轴公差带。,尺寸公差带图,由于公差与偏差的数值相差较大,不便用同一比例表示, 故采用公差带图。零线:表示基本尺寸的一条直线,以其为基准确定偏差和公差,零线以上为正,以下为负。尺寸公差带:由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数,即公差带大小与位置。大小由标准公差确定,位置由基本偏差确定。基本偏差:标准中表列的,用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。标准公差:标准中表列的,用确定公差带大小的任一公差。,尺寸公差带图(举例),画出基本尺寸为 50,最大极限尺寸
5、为 50 .025 、最小极限尺寸为 50 mm的孔与最大极限尺寸为 49.975 、最小极限尺寸为 49.959mm的轴的公差带图。,0,+,-,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,尺寸公差带图(举例),D=30mm,Dmax=30.021mm,Dmin=30mm,dmax=29.980mmdmin=29.967mm求:孔和轴的极限偏差及公差,0,+,-,30,孔,轴,+0.021,-0.020,-0.033,四、有关配合的术语、定义 1、配合:基本尺寸相同的互相结合的孔与轴公差带 之间关系。 配合性质:孔与轴装配后的松紧程度 2、间隙、过盈、过渡 孔-轴=正(间隙)、负
6、(过盈) 简单的讲:孔大轴小,间隙(X) 孔小轴大,过盈(Y),3、 间隙配合 定义:一定具有间隙的配合,间隙配 合的三个特征值: Xmax=Dmax- dmin=ES-ei Xmin=Dmin- dmax=EI-es Xav= 1/2(Xmax + Xmin ),例1:计算25H7( )与25f6( ) 的三个特征值 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei=+0.021-(-0.033)=+0.054 Xmin=Dmin-dmax=EI-es=0-(-0.020)=+0.020Xav= 1/2( Xmax + Xmin )=+0.037,4、 过盈配合定义:一定具有过盈的配合过盈配合的三个
7、特征值Ymax=Dmin-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-eiYav= 1/2( Ymax + Ymin ),5、 过渡配合 定义:可能具有间隙或过盈的配合 过渡配合的三个特征值: Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es Xav 或Yav = 1/2(Xmax + Ymax),6、配合公差 定义:允许间隙或过盈的变动量(大小表示装配 精度) Tf= |Xmax - Xmin | = | Ymin - Ymax | = | Xmax -Ymax | = Td+TD,五 、配合公差带图解,单位:um,六、配合制,一、基准制 三种配
8、合最基本的区别:孔轴公差带的相对位置不同即孔轴公差带位置相对移动,就可获得不同的配合。 1、基孔制:孔公差带位置固定,改变轴公差带位置而 得到不同的配合性质的一 种制度。 基孔制中孔为基准孔 EI=0,2、基轴制:轴公差带位置固定,改变孔公差带位置而 得到不同的配合性质的一种制度。基轴制中轴为基准轴 es=0 说明:基孔制和基轴制是两个等效的配合制度,但 实际应用中有所区别。,例:D=30mm,Dmax=30.033mm,Dmin=30mm,dmax29.993mm,dmin=29.972,求孔、轴的极限偏差、公差、极限间隙(或极限过盈)、平均间隙(或平均过盈)、配合公差,并画出尺寸公差带图和
9、配合公差带图,说明该配合属于哪种基准制,是什么配合?,第二节 常用尺寸孔、轴极限与配合国家标准的构成一 、标准公差系列 1、公差等级;确定尺寸精确程度的等级。 例: 30 30 IT7 IT8 国标设置了20个公差等级,代号为 IT01、IT0、 IT1IT18。,2、公差单位(标准公差因子):计算标准公差的基本单位 加工误差w与基本尺寸D之间的关系:,3、标准公差的计算及规律:,(1)、IT01IT1 因精度较高,受加工误差影响比较小,主要考虑测量误差的影响,所以采用线性公式计算,IT=a+b*D,D为基本尺寸,a、b是按R10/2变动的系数。(2)、IT2IT4 在IT1与IT5间呈等比数
10、列,公比q=(IT5/IT1)1/4(2)、IT5IT18 IT=a*i,i为公差单位(标准公差因子)a为标准公差等级系数,采用R5优先数系。公差等级越高,a值越小。 标准公差等级系数的划分符合优先数系的规律,有利于标准的发展和扩大使用。例如:按R5系列可确定IT19=4000i 按R10系列可确定IT6.5=12.5i,4、尺寸分段,为了简化表格,将常用尺寸 分成若干段,这叫尺寸分段。基本尺寸一项,工程上分为13段。见P253附表3-2、附表3-3。 尺寸分段后,标准公差计算公式中的基本尺寸,按尺寸分段的首、末两个尺寸的几何平均值Dj代入,即:,D首*D末,见 P39页例题4。,二、基本偏差
11、系列 1、基本偏差;用来确定公差带相对零线位置的偏差。 一般靠近零线的偏差为基本偏差。 2、基本偏差的代号国际规定了28个基本偏差。 大写 表示孔,小写表示轴。 由图115,认识28个基本偏差代号。,三、各种基本偏差所形成的配合特征,(1)、孔的基本偏差(图314)(基轴制) 当轴取h时,es=0,与之配合的孔的偏差变化。 A最松,ZC最紧 AH:间隙配合,孔基本偏差为下偏差EI; JSN 过渡配合。JS与h配合较松,获得间隙配合的概率较大。N与h配合较松,获得过盈配合的概率较大;JS上下偏差为:IT/2。JSN的孔,对应的基本偏差为上偏差ES; PZC 过盈配合,孔的基本偏差为上偏差ES。P
12、与h配合的过盈最小,ZC与h配合的过盈最大。,(2)、轴的基本偏差(图315)(基孔 制) 当孔取H时,EI=0,与之配合的轴的偏差变化。 a最松,zc最紧 ah:间隙配合,轴基本偏差为上偏差es; jsn 过渡配合,除js上下偏差对称(IT/2)外。轴对应的基本偏差为下偏差ei; pzc 过盈配合,轴的基本偏差为下偏差ei 。,四、公差带代号及配合代号,(1)公差带代号:由基本偏差代号和标准公差 等级代号中的阿拉伯数字组合而成。例:孔公差带代号H7、F8;轴的公差带代号h7、f6 公差代号标注在零件图上(2)配合代号:它用分数形式表示,分子为孔公差带,分母为轴公差带,构成孔、轴的配合代号。例
13、:基孔制配合代号 配合代号标注在装配图上,五 、轴的基本偏差的确定,与标准公差的确定方法相同,基本偏差也已按尺寸分段代入公式计算,化整后列成表格形式,只需直接查表即可。 P42页表3-2为轴的基本偏差的计算公式。 P254页附表3-4为尺寸至500mm轴的基本偏差数值。 (画“”的为实际中不予采用的) 看P42页例5,六、孔的基本偏差数值的确定 孔的基本偏差没有直接的计算公式,而是由同名的轴的基本偏差换算而来。换算时遵守以下两个原则:1.换算原则(倒影关系):同名配合的配合性质相同。即:基孔制的配合(如30H8/f8)变成同名的基轴制的配合(30F8/h8 )时,其配合性质不变。2.工艺等价性
14、:在高精度或较高精度的间隙、过渡和过盈配合中,一般取孔比轴低一个级别。其中:间隙和过渡配合时IT8级为高或较高精度,过盈配合时IT 7级为高精度或较高精度。工艺等价性是指同一配合中的孔和轴的加工难度大致相同,例:试用查表法确定 和 的孔和轴的极限偏差,计算极限间隙并画出公差带图及配合公差带图。,可见,基孔制的配合变成同名基轴制的配合时,其配合性不变。,根据上述换算原则,按孔、轴配合的分类分别讨论孔的基本偏差的计算。,D,+0-,1)间隙配合A-H中孔的基本偏差EI的确定如图所示:平行移动后,基孔制变成了基轴制,根据倒影关系有: Xmin=Xmin而 Xmin=0-es=-es Xmin=EI-
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